SRSF1调控人胚胎干细胞向造血分化

可变剪接属于转录后调控,通过调控细胞增殖、分化等生物学过程影响细胞的命运决定与谱系分化。现有研究表明,剪接相关因子在造血发育过程中发挥重要作用,但剪接因子SRSF1在早期造血分化过程中是否有功能仍然未有报道。早期的研究证实,剪接因子SRSF2可通过调控NUMB的可变剪接影响生血内皮细胞产生。在人胚胎干细胞造血分化模型不同阶段细胞的RNA-seq以及RT-qPCR数据均表明,SRSF2与SRSF1在造血分化过程中的表达模式相似,在生血内皮产生阶段表达变化最显著。为了探究SRSF1在造血分化过程中是否影响生血内皮细胞的产生,该研究构建了诱导性过表达SRSF1的人胚胎干细胞稳定株,发现过表达SRSF1促进生血内皮细胞的产生;并且通过RNA干扰技术在生血内皮细胞产生阶段敲低剪接因子SRSF1,发现敲低SRSF1能抑制生血内皮细胞的产生。通过可变剪接体外报告系统证实剪接因子SRSF1能够结合到NUMB exon 9上的相关位点并且促进NUMB短转录本的产生。该研究证实,SRSF1能够影响生血内皮阶段,这可能是通过调控NUMB的可变剪接完成的,为生血内皮的产生提供了另一项理论依据。     

SRp38基因研究进展

SR蛋白在前体mRNA可变剪接调控中发挥重要作用。可变剪接调节因子SRp38作为一种新近发现的具有神经及生殖组织特异性的SR蛋白,有典型的SR蛋白结构特征并能够调控GluR-B、TRK-C以及NCAML1等基因的可变剪接,但与其他SR蛋白不一致的是,SRp38可以在一定条件下(有丝分裂M期,热休克)抑制前体mRNA剪接,从而防止错误剪接的出现。SRp38的RRM结构域可以识别特殊的RNA序列并跟U1snRNP结合,而其RS结构域则参与调控前体mRNA剪接。SRp38的磷酸化状态可以影响其调控功能的发挥,在有丝分裂M期及热休克时,该蛋白质均呈去磷酸化状态。SRp38在爪蟾胚胎神经发育过程中发挥作用并且可以同TLS(translocation liposarcoma)蛋白相互作用,提示其可能通过调节前体mRNA可变剪接在神经系统的发育分化以及在肿瘤的发生中扮演角色。     

植物生长发育和逆境响应中SR-like蛋白的研究进展

同一基因pre-mRNA经可变剪接(alternative splicing, AS)后能够产生不同的转录本,使得编码的蛋白在细胞中的定位、稳定性和翻译后修饰的功能发生改变,进而增强应答发育及环境胁迫的能力,富含丝氨酸-精氨酸蛋白(serine/arginine-rich proteins, SR proteins/SR)是决定可变剪接效率和准确性的一个重要剪接因子家族。该文在简要介绍SR蛋白概念、分类的基础上,首次系统综述了植物特有的SR蛋白亚家族SR-like(SR45/45a)结构特点、成员构成、亚细胞定位和转录调控功能,尤其是对于非生物胁迫应答过程中相关基因可变剪接的调控机制进行了阐述,并展望了未来植物SR-like可能的前景方向和研究内容。     

SR蛋白家族在RNA剪接中的调控作用

SR蛋白家族成员都具有一个富含丝氨酸/精氨酸(S/R)重复序列的RS结构域,在RNA剪接体的组装和选择性剪接的调控过程中具有重要的作用。绝大多数SR蛋白是生存的必需因子,通过其RS结构域和特有的其他结构域,实现与前体mRNA的特异性序列或其他剪接因子的相互作用,协同完成剪接位点的正确选择或促进剪接体的形成。深入研究SR蛋白家族在RNA选择性剪接中的调控机制,可以促进以疾病治疗或害虫防治为目的的应用研究。该文总结了SR蛋白家族在基础研究和应用方面的进展。     

前体mRNA剪接及剪接调节因子SR蛋白和Tra2蛋白

在高等真核生物中,前体mRNA的剪接及其调节是一个复杂的、由多因子参与的过程,它对基因的正常功能的发挥起着重要的作用,任何一种剪接调节因子的异常变化均有可能导致疾病的发生。因此,研究参与前体mRNA剪接调控的相关因子的功能及作用机制,对前体mRNA剪接机制的阐明,无疑是相当必要的。本文着重介绍了两类重要的mRNA剪接调节蛋白——SR蛋白和Tra2蛋白的研究近况,以期对前体mRNA剪接机制的研究的重要性和复杂性有更多的了解。     

mRNA前体的剪接因子

真核生物通过mRNA前体的剪接,包括选择性剪接机制,调控着自身的生长与发育,了解其基本过程和有关参与因子,对进一步探索真核生物基因的表达调控和分子进化都具有极其重要的意义.该文简要综述了mRNA前体剪接的基本过程及有关剪接因子的最新研究进展,介绍了SR蛋白（Ser-Arg rich protein）家族因子、某些新发现的参与形成核不均一核糖核蛋白（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein,hnRNP）的因子及部分：RNA解旋酶等在mRNA前体剪接过程中的功能和作用.     

SRp38基因在小鼠视网膜细胞中的表达以及对GluR-B小基因可变剪接的调控

SR蛋白在前体mRNA可变剪接调控中发挥重要作用.SRp38作为一种新近发现的具有神经及生殖组织特异性的SR蛋白,能够调控一些在神经组织中起重要作用的基因(如GluR-B,Trk-C,NCAML1等)的前体mRNA可变剪接,同时还可以在有丝分裂M期及热休克时抑制前体mRNA剪接的发生.利用Western blot以及免疫组织化学方法研究了SRp38蛋白在小鼠视网膜中的表达以及分布情况,结果显示,SRp38蛋白在视网膜中的表达具有区域特异性,在外网层、内核层、内网层以及节细胞层中均有表达,而在外核层无表达.对分离培养的小鼠视网膜细胞进行免疫双标记分析的结果表明,SRp38蛋白在视杆-双极细胞的胞体、轴突、树突中表达.通过瞬时共转染以及RT_PCR分析,发现在R28细胞中,SRp38过表达可以促进GluR-B小基囚Flip亚型的剪接.结果提示SRp38蛋白可能通过调控小鼠视网膜内前体mRNA可变剪接、进而在小鼠视网膜功能中发挥重要作用.     

染色质结构与mRNA可变剪接

mRNA的可变剪接(alternative splicing)是一种由一个mRNA前体(pre-mRNA)通过不同的剪接方式产生多个mRNA变异体(variants)的RNA加工过程。在过去很长一段时间里,人们认为mRNA剪接过程是独立于转录过程的一个转录后RNA加工过程。然而,越来越多的实验证明mRNA剪接在很大程度上是与转录偶联发生的。因此,剪接调控会受到与转录相关因素的调控。本文将对染色质与mRNA剪接调控的相关性和染色质结构调控可变剪接的分子机制进行阐述。     

植物丝氨酸/精氨酸丰富(SR)蛋白的结构和功能及其在植物发育中的作用

丝氨酸／精氨酸丰富（SR）蛋白家族是真核生物中的一类剪接因子,在前体mRNA的组成性和选择性剪接中起作用。本文就近十几年来SR蛋白结构和功能及其在植物发育中的作用的研究进展作以介绍。     

哺乳动物细胞mRNA剪接调控的分子机制

mRNA的可变剪接是指一个单一的mRNA前体(pre-mRNA)经过不同的剪接加工方式生成多种mRNA变异体(variants)的过程,这些变异体最终可以编码合成具有不同结构和功能的蛋白质。在过去的10多年中,大量数据表明,可变剪接是增加转录组和蛋白质组多样性的重要资源,也是调控哺乳动物细胞基因表达的重要步骤。可变剪接具有高度的组织与发育阶段特异性,并受到外界信号的控制。剪接调控的紊乱与疾病的发生发展密切相关。该文将对哺乳动物细胞mRNA剪接调控的分子机制进行阐述。     

神经胶质瘤中前体mRNA可变剪接研究进展

胶质瘤是最常见的脑肿瘤,前体mRNA可变剪接可能在不同类型胶质瘤的发生、恶化以及侵入中发挥作用.参与调控胶质瘤中前体mRNA可变剪接的因素包括顺式元件如内含子剪接抑制序列(ISS)、外显子剪接抑制序列(ESS)等,反式因子包括SRp55、SC35、SF2/ASF、PTB等剪接调节因子.近期的研究进展发现,有多种与胶质瘤相关的基因受到可变剪接的调控,包括肿瘤抑制因子、肿瘤促进因子、酶、受体、离子通道等.因此,研究胶质瘤中的前体mRNA可变剪接将有利于深入了解胶质瘤发生的分子机制、有利于为胶质瘤的早期诊断和治疗提供新的潜在靶点.     

真核基因可变剪接研究现状与展望

mRNA前体(pre-mRNA)的可变剪接是控制基因表达和产生蛋白质多样性的重要机制,是功能基因组时代的研究重点之一。生物信息学在识别可变剪接基因及其结构、分析可变剪接的功能和调控方式等方面具有重要作用。除了耗时的实验研究,识别可变剪接基因及其结构主要通过EST、mRNA等转录数据与基因组序列进行比对,获得同一基因的不同结构方式。分析蛋白质产物可对可变剪接的功能进行预测;潜在调控元件的统计分析则可为可变剪接调控机制的研究提供必要的数据。转录数据的时空信息以及比较基因组学对理解可变剪接信息的精确调控将提供重要资料。可变剪接及其调控机制的深入研究将为基因组和蛋白质组之间的对接提供重要的桥梁。     

丙酮酸激酶前mRNA可变剪接的调控在肿瘤代谢中的作用和意义

丙酮酸激酶是糖酵解的关键酶之一,丙酮酸激酶m基因前mRNA(pre-mRNA)通过可变剪接产生M1和M2型两种丙酮酸激酶异构体,2种异构体的选择性表达决定肿瘤细胞的代谢表型,改变肿瘤细胞的增殖和生长。因此,调控丙酮酸激酶可变剪接,对于控制肿瘤细胞的生长代谢十分重要。研究发现,核不均一核糖核蛋白(hnRNP)A1/A2及多聚嘧啶结合蛋白(PTB,又称hnRNPⅠ)具有调控丙酮酸激酶前mRNA可变剪接的作用,并且致癌转录因子c-Myc与hnRNP A1/A2及PTB在肿瘤细胞中的过表达密切相关。我们结合相关研究进展,简要综述丙酮酸激酶可变剪接调控机制。     

mRNA选择性剪接的分子机制

真核细胞mRNA前体经过剪接成为成熟的mRNA,而mRNA前体的选择性剪接极大地增加了蛋白质的多样性和基因表达的复杂程度,剪接位点的识别可以以跨越内含子的机制(内含子限定)或跨越外显子的机制(外显子限定)进行。选择性剪接有多种剪接形式：选择不同的剪接位点,选择不同的剪接末端,外显子的不同组合及内含子的剪接与否等。选择性剪接过程受到许多顺式元件和反式因子的调控,并与基本剪接过程紧密联系,剪接体中的一些剪接因子也参与了对选择性剪接的调控。选择性剪接也是1个伴随转录发生的过程,不同的启动子可调控产生不同的剪接产物。mRNA的选择性剪接机制多种多样,已发现RNA编辑和反式剪接也可参与选择性剪接过程。     

hnRNP A1的功能研究进展

核不均一核糖核蛋白(heterogeneous nuclear ribonucleoprotein,hnRNP)是一类多功能RNA结合蛋白家族,能与RNA聚合酶Ⅱ合成的新生转录本结合,并以复合体形式参与转录本稳定与成熟调控过程. hnRNP A1是hnRNPs家族重要成员,不仅广泛参与癌症与神经系统疾病相关基因的可变剪接调控,还在病毒侵染、细胞衰老及应激恢复中发挥重要作用.此外,hnRNP A1作为典型的RNA结合蛋白,在转录与可变剪接调控过程中,可通过动态三维结构识别特定序列.本文总结了hnRNP A1的最新研究进展,以期为进一步探究hnRNP A1在疾病发生中的功能研究提供参考.     

RNA结合蛋白在多能干细胞命运转变中的研究进展

RNA结合蛋白(RNA binding proteins,RBPs)是一类通过其RNA结合结构域与RNA相互作用的蛋白质,在细胞内发挥着非常重要的作用。RBPs参与从RNA代谢(包括RNA的可变剪接、稳定性、翻译)到表观遗传修饰等多种调控途径。已有大量文献报道转录因子、表观遗传修饰和细胞外信号通路参与调控干细胞的多能性维持、分化和体细胞重编程,但对于RBPs在细胞命运转变中作用的研究报道甚少。该文主要综述了RBPs通过调控RNA的可变剪接、mRNA稳定性、翻译水平、microRNA代谢及组蛋白修饰进而调控干细胞多能性维持和体细胞重编程。     

丝氨酸/精氨酸富集蛋白与肿瘤发生

富含丝氨酸和精氨酸的SR蛋白（serine/arginine-rich protein）是重要的剪接因子家族,广泛参与RNA加工过程,包括剪接、出核、稳定性及翻译。近年来的研究发现,SR蛋白家族成员大多在肿瘤组织中存在异常表达,有些SR蛋白甚至能够作为原癌基因,通过调控肿瘤相关基因的选择性剪接而参与细胞转化和肿瘤发生。本文综述了SR蛋白的不同成员在肿瘤发生中的作用及其调控肿瘤相关基因的机制,以期为相关肿瘤的研究与诊治提供新思路和新靶点。     

Prp8蛋白在前体mRNA剪接中的作用

前体mRNA的剪接是基因表达的关键一步,发生在蛋白质的转录之后与合成之前.在前体mRNA剪接加工过程中需要将转录本中的内含子切除,因为它会干扰基因的转录.前体mRNA的剪接发生在细胞核中,是在一个大的RNA与蛋白质的复合物即剪接体的催化下完成的.Prp8 （precursor mRNA processing）是参与前体mRNA剪接的最大的蛋白,其序列从酵母到人类是高度保守的.Prp8同时也是细胞核内一个最重要的剪接因子.在剪接过程中,Prp8组成剪接体的催化中心.有人推断Prp8是剪接体的支架蛋白,很可能在催化中心起到锚定RNA的作用,同时也调节着激活剪接体所必需的构象变化.Prp8还与色素性视网膜炎的发生密切相关.     

PTB蛋白:一种调控肿瘤代谢的RNA可变剪接调节因子

多聚嘧啶区结合蛋白(polypyrimidine tract binding protein,PTB或hnRNP I)是一种在细胞内部参与mRNA代谢过程的蛋白质。PTB蛋白可结合于核酸分子上富含嘧啶碱基的序列,对mRNA前体的剪接进行调控。如在部分肿瘤细胞中,PTB的表达量升高可对肿瘤代谢过程中关键的丙酮酸激酶M(pyruvate kinase M,PKM)基因的表达进行调控,通过抑制PKM基因的可变剪接的方式上调PKM2(pyruvate kinase M2,PKM2)的表达,进而强化肿瘤细胞的有氧糖酵解过程并促进肿瘤的发展。本文结合PTB蛋白的结构及其在PKM可变剪接过程中的调节机制,简要综述了PTB蛋白对肿瘤代谢的调控作用。     

番茄MADS-box基因Lemads1的可变剪接与表达模式分析

可变剪接(alternative splicing) 是真核基因转录的普遍现象和重要调控方式,在生物体的各种生理过程中发挥着重要的作用。植物转录因子MADS box基因在植物生长发育中发挥重要作用。番茄(Solanum lycopersicum L.) SEPALLATA (SEP) 亚族基因Lemads1是1个在番茄果实成熟过程中具有关键作用的MADS box家族成员,但至今尚未见其转录剪接模式的详细报道。本研究发现,Lemads1基因在转录时存在可变剪接现象,并检测到4种Lemads1可变剪接转录本,其扩增长度依次为：699 bp、741 bp、1 404 bp和1 539 bp。剪接方式有外显子选择性切除和内含子保留两种。这4种转录本编码长度为232 aa、246 aa和266 aa的3种蛋白质。氨基酸序列比对和系统进化分析结果表明,这3种蛋白序列的差异主要集中在C区,但并不影响它们的系统进化地位。在进化上,它们仍属于SEP亚家族LOFSEP亚支中的FBP9/23分支,与它们亲缘关系最近的番茄SEP类蛋白是SLMBP21。Lemads1反义RNA转基因植株表型观察结果表明,该基因可能参与番茄果实成熟和萼片发育过程;而组织特异性表达分析表明,该基因的4种转录本具有相似但并不完全相同的表达模式,它们都在萼片和果实中高表达,但在这2个组织发育过程中的表达变化却有明显差异。暗示这些可变剪接转录本在萼片和果实发育过程中扮演了不同的角色。本研究提供了番茄Lemads1基因存在可变剪切的重要信息,对该基因功能的深度发掘具有指导意义。